Wyniki badań emisji dla rozpalania od góry

Nie­za­leżne bada­nia z kilku ośrod­ków na świe­cie poka­zują, że roz­pa­la­nie od góry w prze­ba­da­nych pie­cach obni­żało emi­sję pyłów o 50–80% a benzo-a-pirenu (badane tylko w jed­nym przy­padku) o ~80%. Potwier­dza to obser­wa­cje z domo­wych kotłowni: mniej dymu, mniej sadzy, mniej­sze zuży­cie opału – to mniej­sza emi­sja zanieczyszczeń.

Opi­sane zostały tutaj wszyst­kie znane nam jak dotąd bada­nia efek­tów roz­pa­la­nia od góry – nie­za­leż­nie od ich wyni­ków. Wciąż bra­kuje moż­li­wie dogłęb­nych i nie­za­leż­nych pol­skich badań tej metody. Przy­czyna jest pro­sta: nie mamy pie­nię­dzy, by takowe zle­cić (koszty rzędu kil­ku­dzie­się­ciu tysięcy zło­tych) ani nie mamy w tym tema­cie zni­kąd wspar­cia mimo dobi­ja­nia się do wielu drzwi.
W mię­dzy­cza­sie Kra­kow­ski Alarm Smo­gowy (otwar­cie nam wrogi) lekką ręką zleca za publiczne pie­nią­dze bada­nia w Insty­tu­cie Che­micz­nej Prze­róbki Węgla w Zabrzu (otwar­cie nam wro­gim), któ­rych wyniki oka­zują się dokład­nie prze­ciwne do wszel­kich innych badań świa­to­wych jak rów­nież wyni­ków z tego samego Insty­tutu sprzed kilku lat. Ale o tym poniżej.

Bada­nia zagraniczne

Więk­szość badań doty­czy pie­ców na drewno i komin­ków, bowiem to drewno jest pod­sta­wo­wym pali­wem sta­łym w więk­szej czę­ści Europy. Wyjąt­kiem jest RPA, która leży na węglu.

RPA

Bada­nia prze­pro­wa­dzone w RPA wyka­zują spa­dek emi­sji pyłów o ~85% dzięki zasto­so­wa­niu roz­pa­la­nia od góry. Na tej pod­sta­wie prze­pro­wa­dzono w tym kraju sze­roko zakro­joną kam­pa­nię infor­ma­cyjną pro­mu­jącą tę metodę pale­nia. Bada­nia prze­pro­wa­dzono na takich urzą­dze­niach, jakie są tam sto­so­wane – pro­stych pie­cach kuchen­nych dosłow­nie wyko­ny­wa­nych ze sta­rych wia­der, co spra­wia, że wyniki nie są do prze­ło­że­nia 1:1 na naszą sytu­ację, ale dają jakieś poję­cie o efek­tach roz­pa­la­nia od góry.

Bada­nia z RPA, porów­na­nie emi­sji pyłów w prze­li­cze­niu na 1MJ uzy­ska­nego cie­pła: węgiel kamienny roz­pa­lany od dołu (pierw­sza kolumna od lewej), węgiel kamienny roz­pa­lany od góry (druga kolumna).

Niemcy

W Niem­czech metodę roz­pa­la­nia od góry prze­ba­dał insty­tut Tech­no­lo­gie– und For­de­rzen­trum Strau­bing. W swo­jej publi­ka­cji na temat popraw­nej obsługi pie­ców na drewno opi­suje i zaleca roz­pa­la­nie od góry.

Por­tu­ga­lia

Bada­nia z Por­tu­ga­lii doty­czące spa­la­nia drewna (sosny i buka) poka­zują spa­dek emi­sji pyłów od kil­ku­na­stu pro­cent do nieco ponad połowy (zależ­nie od gatunku drewna). Doty­czą spa­la­nia w zamknię­tym pie­cyku bez dopływu powie­trza wtór­nego, co ogól­nie nie jest naj­ko­rzyst­niej­szym sce­na­riu­szem spa­la­nia drewna.

W bada­niach por­tu­gal­skich badano emi­sje pyłów przy pracy na róż­nych mocach, wpływ powie­trza wtór­nego a także metody roz­pa­la­nia. Słupki czarne to wyniki dla drewna buko­wego, słupki “cęt­ko­wane” to wyniki dla sosny. Pierw­szy od pra­wej zestaw kolumn doty­czy roz­pa­la­nia od dołu, drugi od pra­wej – roz­pa­la­nia od góry.

Szwaj­ca­ria

Bada­nia szwaj­car­skie (2008) doty­czące spa­la­nia drewna w piecu na drewno, piecu kaflo­wym i muro­wa­nym kominku wyka­zują spa­dek emi­sji pyłów dzięki roz­pa­la­niu od góry o 50–80%. Podobne wnio­ski pre­zen­tują nieco wcze­śniej­sze (2007) szwaj­car­skie bada­nia porów­naw­cze róż­nych nisko­emi­syj­nych metod spa­la­nia drewna. Kolejna ze szwaj­car­skich publi­ka­cji opi­suje wpływ bar­dzo wielu czyn­ni­ków na emi­sje zanie­czysz­czeń ze spa­la­nia drewna i rów­nież kon­klu­duje, że roz­pa­la­nie od góry daje dobre efekty.

Emi­sje przy roz­pa­la­niu od góry (oben — szary kolor) i od dołu (unten – czer­wony) wg badań szwaj­car­skich podane dla trzech faz pale­nia: roz­pa­la­nia, nor­mal­nej pracy i wyga­sza­nia. Wykresy po lewej to dane z pię­ciu pomia­rów, po pra­wej – z poje­dyn­czego. Auto­rzy pod­kre­ślają moż­liwą ogromną zmien­ność emi­sji w zależ­no­ści od wie­dzy ope­ra­tora. Gros emi­sji przy­pada na czas roz­pa­la­nia, gdzie roz­pa­la­nie od góry jest wyraź­nie lep­sze, stąd metoda ta wygrywa pod wzglę­dem cał­ko­wi­tej emisji.

Na pod­sta­wie tych badań pod­jęto w Szwaj­ca­rii akcję pro­mo­cji tech­niki roz­pa­la­nia od góry – nazwa­nej tam po pro­stu pra­wi­dłową metodą pale­nia! – Fair Feu­ern. Jest to akcja na pozio­mie rzą­dów tam­tej­szych kra­jów związ­ko­wych przy współ­pracy pro­du­cen­tów drewna i komin­ków, zdu­nów, komi­nia­rzy i orga­ni­za­cji spo­łecz­nych takich jak LuftAus z Win­ter­thur – to jakby “alarm smo­gowy”, ale taki praw­dziwy, bo zaj­muje się wszel­kimi przy­czy­nami smogu: uczy jak popraw­nie palić drew­nem, jak rozum­nie korzy­stać z róż­nych środ­ków trans­portu w mie­ście, infor­muje o złej jako­ści powie­trza także latem…

Porównanie emisji pyłów przy spalaniu drewna od dołu (lewo) i od góry (prawo).

Porów­na­nie emi­sji pyłów przy spa­la­niu drewna od dołu (lewo) i od góry (prawo). Źró­dło: pod­su­mo­wa­nie szwaj­car­skich badań, 2008, str. 28

Porównanie emisji

Porów­na­nie emi­sji pyłów kolejno w piecu na drewno, piecu kaflo­wym i kominku przy pale­niu od dołu (poma­rań­czowe słupki) oraz przy pale­niu od góry (szare słupki). Źró­dło: bada­nia szwaj­car­skie z 2008 roku.

Nor­we­gia

Nor­we­ski insty­tut SINTEF pro­muje roz­pa­la­nie od góry od 2010 roku a w jed­nej ze swych publi­ka­cji podaje, że metoda ta obniża emi­sję pyłów dwu­krot­nie w małych pie­cach oraz nawet sze­ścio­krot­nie w przy­padku dużych pie­ców na drewno i pie­ców kaflo­wych. O roz­pa­la­niu od góry i apro­ba­cie dla tej metody ze strony SINTEF-u wspo­mina też autor książki “Porąb i spal”.

Mon­go­lia

Na dokładkę doku­men­ta­cja z badań mon­gol­skiego pieca węglo­wego, w któ­rym zasto­so­wana metoda spa­la­nia End-Lit Cross-Draft (ELCD) (wariant wspo­mnia­nego niżej pale­nia kro­czą­cego) poskut­ko­wała spad­kiem emi­sji pyłów PM2.5 o 83%. Nie jest to kla­syczne roz­pa­la­nie od góry, ale przy­kład ten poka­zuje, że da się spa­lać węgiel dużo czy­ściej w pozor­nie pro­stych acz prze­my­śla­nych urządzeniach.

Bada­nia polskie

Mamy posu­chę jeśli cho­dzi o bada­nia efek­tów roz­pa­la­nia od góry dla typo­wych pol­skich kotłów i paliw. Nato­miast na zle­ce­nie tako­wych nas nie stać i nie zna­leź­li­śmy dotąd moż­li­wo­ści pozy­ska­nia fun­du­szy na ten cel (co nie zna­czy, że takich moż­li­wo­ści nie ma, ale my po pro­stu jeste­śmy lesz­czami nie­obe­zna­nymi w takiej działalności).

Dane z arty­kułu dra Zawistowskiego

W zasa­dzie jedyne szcząt­kowe infor­ma­cje o emi­sjach dla róż­nych kotłów i metod pale­nia przy­ta­cza dr inż. Jacek Zawi­stow­ski w swoim arty­kule z 2008 roku. Są to tylko liczby będące ilu­stra­cją do tek­stu, bez detali badań, które byłyby bar­dzo przy­datne. Poni­żej dla jasno­ści dane z arty­kułu zostały prze­ry­so­wane w for­mie wykresów.

porownanie-emisji-spalanie-przeciwpradowe-wspolpradowe

Porów­na­nie emi­sji z kotła roz­pa­la­nego od dołu i od góry z arty­kułu dr. inż. Jacka Zawistowskiego

Z powyż­szych wykre­sów inte­re­sują nas głów­nie kolumny: pierw­sza, trze­cia i czwarta. Brak tu nie­stety porów­na­nia takiego samego kotła i paliwa dla dwóch róż­nych metod pale­nia, ale jest porów­na­nie spa­la­nia węgla orze­cha od dołu i miału – od góry. Taki układ powi­nien fawo­ry­zo­wać roz­pa­la­nie od dołu, wszak orzech to węgiel lep­szej jako­ści.

A jed­nak kocioł mia­łowy roz­pa­lany od góry (kolumna czwarta) emi­tuje 65% mniej pyłu i 90% mniej benzo-a-pirenu niż kocioł roz­pa­lony od dołu na lep­szym węglu (kolumna pierw­sza). Podobne wyniki osiąga kocioł dol­nego spa­la­nia zasi­lany węglem orze­chem, który rów­nież spala paliwo współ­prą­dowo, czyli w spo­sób pra­wi­dłowy – tak samo jak kocioł gór­nego spa­la­nia roz­pa­lony od góry, choć powi­nien być w sta­nie robić to lepiej.

Jaką­kol­wiek wia­ry­god­ność tych liczb opie­ramy na fak­cie, że dr Zawi­stow­ski w momen­cie publi­ka­cji w/w arty­kułu był pra­cow­ni­kiem Insty­tutu Che­micz­nej Prze­róbki Węgla w Zabrzu – i to nie byle jakim, bowiem przez lata sze­fo­wał tam­tej­szemu labo­ra­to­rium bada­ją­cemu kotły, jego pod­pisy wid­nieją na cer­ty­fi­ka­tach wyda­wa­nych swego czasu przez Insty­tut. Wno­simy więc, że są to dane przy­to­czone na pod­sta­wie badań prze­pro­wa­dzo­nych w Instytucie.

Dywer­sja KAS + IChPW

Wszyst­kim wyżej wymie­nio­nym bada­niom prze­czą te wyko­nane przez IChPW na zle­ce­nie Kra­kow­skiego Alarmu Smo­go­wego.

Wynika z nich, że pale­nie od góry ma być nie­prze­wi­dy­walne: cza­sem może obniży emi­sję, ale prze­waż­nie nic nie poprawi lub nawet emi­sję pod­wyż­szy. A przy tym jest pasmem zagro­żeń zdro­wia i życia, bólów, tru­dów i pro­ble­mów. W świe­tle wszyst­kich innych zna­nych badań oraz bio­rąc pod uwagę dotych­cza­sowy sto­su­nek KAS oraz IChPW do tematu, można mieć daleko idące wąt­pli­wo­ści co do rze­tel­no­ści tych badań (któ­rych zresztą peł­nych wyni­ków jak na razie brak).

KAS i IChPW od zawsze są nam wro­gie, ponie­waż w ich mnie­ma­niu krzy­żu­jemy im szyki i psu­jemy biznesy.

  • IChPW ma w tym tema­cie kon­flikt inte­re­sów: pro­muje bowiem na prawo i lewo swój komer­cyjny pro­jekt bez­dym­nego paliwa, które ma roz­wią­zy­wać dokład­nie ten sam pro­blem, co pale­nie od góry. O iro­nio: jak poda­wał Insty­tut, paliwo to ma dawać podobne spadki emi­sji zanie­czysz­czeń, jakie w w/w bada­niach przy­pi­sano roz­pa­la­niu od góry.
  • Pod­czas pre­zen­ta­cji wyni­ków w/w badań na kon­fe­ren­cji IChPW w Sosnowcu Anna Dwo­ra­kow­ska z KAS powie­działa, że jedno z mini­sterstw pla­no­wało akcję infor­ma­cyjną na temat pale­nia od góry i bada­nia wła­śnie do tego były potrzebne, aby ten pomysł storpedować.

Roz­ważmy jed­nak hipo­tezę, że jeste­śmy gara­żo­wymi świ­rami, któ­rym coś się uro­iło, a sza­cowny Insty­tut w tro­sce o dobro wspólne i zdro­wie nie­win­nych osób postron­nych pró­buje zwieść nas z błęd­nej drogi sza­leń­stwa. Jeżeli tak jest, to:

  • idio­tami są auto­rzy wszyst­kich w/w badań roz­pa­la­nia od góry, któ­rzy otrzy­mali wyniki prze­ciwne do IChPW,
  • dr Zawi­stow­ski (wtedy w IChPW) musiał spi­sać przy­to­czone w arty­kule wyniki z sufitu,
  • wła­dze lokalne m.in. Szwaj­ca­rii, które pro­mują nie­dzia­ła­jącą i nie­bez­pieczną metodę – co naj­mniej urwały się z choinki,
  • wszy­scy zwy­kli pala­cze, któ­rzy paląc czy­ściej zaczęli oszczę­dzać znaczne ilo­ści opału, padli ofiarą zbio­ro­wej halucynacji.

Jakich badań nam potrzeba

Przede wszyst­kim nie­za­leż­nych – także od nas. Naj­le­piej wyko­na­nych przez labo­ra­to­rium cer­ty­fi­ku­jące kotły. Uwzględ­nia­ją­cych przy­naj­mniej kilka repre­zen­ta­tyw­nych rodza­jów kotłów i paliw.

Wyniki takich rze­tel­nych badań nie będą na pewno w rodzaju “wow, roz­pa­la­nie od góry zawsze i wszę­dzie daje super efekty!”. Raczej powinny wska­zy­wać, od czego naj­bar­dziej zależą wyniki w danym przy­padku. Kon­struk­cje kotłów są podobne i różne zara­zem. Są to urzą­dze­nia z pozoru pro­ste jak cep, ale efekt ich dzia­ła­nia cał­ko­wi­cie zależy od wie­dzy pala­cza. Roz­pa­le­nie od góry umoż­li­wia lep­sze spa­la­nie, ale sam fakt pod­pa­le­nia stosu paliwa z innej strony niż zwy­kle nie gwa­ran­tuje cudów – dla dobrego efektu trzeba jesz­cze rozum­nie kotłem ste­ro­wać.

Na pewno nie ma co liczyć na to, że stary kocioł roz­pa­lony od góry trium­fal­nie wje­dzie z emi­sją w rejony powy­żej 3. klasy wg PN-EN 303–5:2012. Nie o to tu cho­dzi. Wiele kotłów roz­pa­la­nych od góry w warun­kach domo­wych z pew­no­ścią nadal emi­tuje poza­kla­sowe ilo­ści zanie­czysz­czeń. Ale skoro ich wła­ści­ciele spa­lają teraz po tonie, dwie, czy pięć mniej co sezon niż daw­niej, to o ile wyż­sza musiała być emi­sja przed­tem, gdy kopcili?!